1、贵州省普安一中 2011 届高三化学一轮复习教案第 20 讲:共价键与分子结构(建议 2 课时完成)考试目标 1了解共价键的极性和分子极性、物质的溶解性等的关系。 (选考内容)2了解共价键的主要类型 键和 键;能利用键参数键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 (选考内容)3掌握一些典型分子的立体结构,了解有机化合物中碳的成键特征;能根据杂化轨道理论和价电子互斥理论判断简单分子或离子的构型。 (选考内容)4了解配位键的特点,能说明简单配合物的成键情况。 (选考内容)5结合实例说明“等电子原理”的应用。要点精析一、共价键1、 共价键的本质及特征(1) 概念:原子间通过共用电子对形成的化学键叫
2、共价键。(2) 本质:共用电子对与成键的两个原子核之间的电性作用力。(3) 特征:既有饱和性又有方向性。2、 键与 键 根据原子轨道的重叠方式不同键类型 键 键原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠,即头碰头 沿键轴方向平行重叠,即肩并肩原子轨道重叠部位 两原子核之间,在键轴处 键轴上方和下方,键轴处为零原子轨道重叠程度 大 小键的强度 较大 较小化学活泼性 不活泼 (如乙烷) 活泼 (如乙烯)3、 极性键和非极性键 根据共用电子对是否偏向4、 一般的共价键和配位键 根据原子提供轨道和电子的方式配位键是一种特殊的共价键,一方提供孤电子对(如 NH3、H 2O 、CO、NO 2-、CN -、Cl
3、-等) ,一方有空轨道(如 H+、BF 3、Cu 2+、Ag +等) ,孤电子对进入空轨道,从而形成配位键。二、键参数1、键能:101.3kPa 和 298K 下,断开 1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态原子 A 和气态原子 B 所吸收的能量。键能大小体现共价键的强弱。2、键长:分子中成键两原子的核间平均距离。键长愈短,键愈牢固。3、键角:分子中同一原子形成的两个化学键之间的夹角。一般而言,根据分子中的键角和键长可确定分子的空间构型,键角还可以影响分子的溶解性、熔沸点等。4、键的极性:是由于成键原子的电负性不同而引起的。三、分子的立体构型1、杂化轨道与分子立体构型在外界条件影响
4、下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化轨道。几种常见的杂化轨道类型的比较如下表:杂化类型 夹角 分子空间构型 实例等性 sp 杂化 180 o 直线形 C2H2、CO 2、BeCl 2等性 sp2 杂化 120 o 平面三角形 C2H4、BF 3、C 6H6等性 sp3 杂化 1095 o 正四面体 CH4、CCl 4、NH 4+不等性杂化轨道类型(杂化轨道中有孤对电子存在)1045 o V 型 H2O不等性 sp3 杂化1073 o 三角锥型 NH32、根据价电子对互斥理论,预测分子的立体构型中心原子价层电子对全是成键电子对的常见情
5、况如下表:电子对数 构型 实例2 直线形 CO2、BeCl 23 平面三角形 BF3 、BCl 34 正四面体 CCl4、NH 4+5 三角双锥 PCl56 正八面体 SF63、分子的极性 由分子的构型决定分子是否有极性,取决于整个分子的电子云分布是否均匀对称,而电子云均匀与否,则由化学键的性质和分子结构的对称性来决定。常见键的极性与分子极性的关系见下表:类型 实例 键的极性 分子的极性 空间构型A2 H2、N 2 非极性键 非极性分子 直线形AB HCl、NO 极性键 极性分子 直线形CO2、CS 2 极性键 非极性分子 直线形AB2(A 2B) SO2、H 2O 极性键 极性分子 V 形B
6、F3 极性键 非极性分子 平面三角形AB3NH3 极性键 极性分子 三角锥形AB4 CH4、SiCl 4 极性键 非极性分子 正四面体判断 AB n 型分子极性的经验规律:若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,否则为极性分子。 4、了解等电子体(原子数相同,电子数相同的微粒):等电子体的结构相似、物理性质相近。如第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体有:N 2和 CO,CO 2和 N2O。5、化学键与物质类别的关系(1) 只含有非极性键的物质:同种非金属元素构成的单质,如 I2、N 2、P 4等。(2) 只含有极性键的物质:不同种非金属元素构成的化合物,如 HCl、NH 3、CS 2等。(3) 既有极性键又有非极性键的物质:如 H2O2、C 2H2、CH 3CH3、苯等。(4) 只含离子键的物质,活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如:NaCl、MgO 等。(5) 既有离子键又有非极性键的物质,如:Na 2O2、CaC 2等。(6) 由离子键、共价键、配位键形成的物质,如:NH 4Cl、NH 4NO3等(7) 无化学键的物质,如稀有气体。(8) 只有共价键而无分子间作用力物质:金刚石等原子晶体。